KR20020074406A - Artificial snow and the preparation thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인공눈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 실내스키장 도포용 인공눈 및 그 제조방법에 관한 것이다. 인공눈에 관련된 종래의 특허공보로서는 대표적으로 특허출원 제 1992-3442 호(특허공개 제 1992-18430 호)를 예시할 수 있으며, 인공눈의 제조방법은 대기중에서 분무 동결시키는 방법을 사용하고 있다.The present invention relates to artificial snow and a method of manufacturing the same, and more particularly to an artificial snow for indoor ski coating and a method of manufacturing the same. As a conventional patent publication related to artificial snow, Patent Application No. 1992-3442 (Patent Publication No. 1992-18430) can be exemplified, and the method of manufacturing the artificial eye uses a method of spray freezing in the air.
그러나, 현재 실내스키장에서 사용되는 인공눈은 대표적으로 일본 지바 실내스키장에서 사용되는 것을 들 수 있는데, 플라스틱 원료를 주원료로 하여 제조되나 일정온도 (0℃ ~ 6℃)를 유지해야 하기 때문에, 냉방비용으로 인한 상업성이 결여되고 섭씨 25 내지 30℃를 지나면 녹거나 결정이 깨어져 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다.However, snow that is currently used in indoor ski resorts is typically used in indoor ski resorts in Chiba, Japan, but is manufactured using plastic raw materials as main raw materials, but cooling costs are required because they must be maintained at a certain temperature (0 ℃ ~ 6 ℃). Due to the lack of commerciality and melting after 25 to 30 ℃ Celsius had a problem that can not be used broken crystals.
또한 제품 단가로 상당히 고가이기 때문에 현재에는 주로 70% 는 물을 고압 압축기로 분사하여 사용하고 30%는 기존의 플라스틱 인공눈을 사용하고 있는 실정이다.In addition, since the product price is quite expensive, currently 70% of the water is sprayed with a high pressure compressor and 30% of the existing plastic snow is used.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 값이 저렴하면서도, 윤활도가 뛰어나고, 넓은 온도 범위에서 사용이 가능한 인공눈 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a low-cost, excellent lubricity, can be used in a wide temperature range and a method of manufacturing the same to solve the above problems.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명자는 예의 연구를 거듭한 결과, 셀룰로오즈를 함유한 인공눈과 그 제조방법에 관한 본 발명을 완성하게 되었다.In order to achieve the above technical problem, the present inventors earnestly studied, and as a result, have completed the present invention regarding artificial snow containing cellulose and a method of manufacturing the same.
본 발명은 (A) 셀룰로오즈; 및 (B) 폴리비닐 알코올, 말레인산 폴리머, 폴리 아크릴산염, 비닐 아세테이트 폴리머 및 코폴리머 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 중합체를 포함하고, 함수율이 50 내지 80%인 인공눈을 제공한다. 여기서 상기 셀룰로오즈 (A)의 함량은 상기 (A)+(B)의 중량을 기준으로 50 ~ 70중량%인 것이 바람직하며, 셀룰로오즈로서는 건조된 나무를 가공물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에 따른 상기 인공눈에는 파라핀계 왁스 및 황산나트륨을 더 포함할 수도 있다. 본 발명에 따른 상기 인공눈의 평균입도는 100 내지 350 마이크론인 것이 바람직하다.The present invention (A) cellulose; And (B) one or two or more polymers selected from polyvinyl alcohol, maleic acid polymer, poly acrylate, vinyl acetate polymer, and copolymer, wherein the snow has a water content of 50 to 80%. Wherein the content of the cellulose (A) is preferably 50 to 70% by weight based on the weight of the (A) + (B), it is preferable to use a processed wood dried wood as cellulose. In addition, the artificial eye according to the present invention may further include paraffin wax and sodium sulfate. The average particle size of the artificial eye according to the present invention is preferably 100 to 350 microns.
본 발명은 또한 (A) 셀룰로오즈; 및 (B) 폴리비닐 알코올, 말레인산 폴리머, 폴리 아크릴산염, 비닐 아세테이트 폴리머 및 코폴리머 중 선택된 하나 또는 둘이상의 중합체를 포함하고, (B)/(A)+(B) 의 중량비가 0.5 내지 0.8이며, 함수율이 50내지 80%이며, 평균입도가 150 내지 350 마이크론인 실내스키장 도포용 인공눈을 제공한다.The invention also relates to (A) cellulose; And (B) one or more polymers selected from polyvinyl alcohol, maleic acid polymer, poly acrylate, vinyl acetate polymer, and copolymer, wherein the weight ratio of (B) / (A) + (B) is 0.5 to 0.8 The water content is 50 to 80%, and provides an artificial snow for indoor skiing with an average particle size of 150 to 350 microns.
본 발명은 또한 평균입도가 150 ~ 300 마이크론인 셀룰로오즈 (A)와 폴리비닐 알코올, 말레인산 폴리머, 폴리 아크릴산염, 비닐 아세테이트 폴리머 및 코폴리머 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 중합체 (B)를 혼합하여 교반하는 제1 단계; 제1 단계의 결과물 (C)의 중량에 대하여 약 50 내지 80중량%의 물을 혼합하는 제2 단계; 및 제2 단계의 결과물이 완전반응될 때까지 방치하여 인공눈을 수득하는 제3 단계를 포함하는 실내스키장 도포용 인공눈의 제조방법을 제공한다. 여기서 상기 제1 단계 이전에, 폴리비닐 알코올, 말레인산 폴리머, 폴리 아크릴산염, 비닐 아세테이트 폴리머 및 코폴리머 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 중합체 (B)에, 파라핀 왁스 및 황산나트륨을 혼합 및 교반한 후, 파라핀 왁스 및 황산나트륨이 상기 중합체 (B)에 완전히 흡착될 때까지 방치시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 (B)/(A)+(B) 의 중량비는 0.5 ~ 0.7 인 것이 바람직하며, 제2 단계에서 사용되는 물의 온도는 18 내지 22℃인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 상기 제조방법에 있어서, 상기 셀룰로오즈(A)는 건식전기로에서 120 내지 125℃로 건조 및 분쇄한 후, 1차 30메쉬 2차 100메쉬로 여과하여 제조한 것을 사용하는 것이 바람직하다.The present invention also relates to an agent which mixes and stirs cellulose (A) having an average particle size of 150 to 300 microns with at least one selected from polyvinyl alcohol, maleic acid polymer, polyacrylate, vinyl acetate polymer and copolymer (B) Stage 1; A second step of mixing about 50 to 80% by weight of water relative to the weight of the resultant (C) of the first step; And a third step of obtaining artificial snow by leaving until the result of the second step is completely reacted. Wherein prior to the first step, paraffin wax and sodium sulfate are mixed and stirred with one or two or more polymers (B) selected from polyvinyl alcohol, maleic acid polymer, polyacrylate, vinyl acetate polymer and copolymer, and then paraffin wax And leaving the sodium sulfate until the polymer (B) is completely adsorbed. In addition, the weight ratio of (B) / (A) + (B) is preferably 0.5 to 0.7, and the temperature of water used in the second step is preferably 18 to 22 ° C. In the production method according to the present invention, the cellulose (A) is preferably dried and pulverized at 120 to 125 ℃ in a dry electric furnace, and then prepared by filtering the first 30 mesh secondary 100 mesh.
본 발명을 좀 더 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail.
우선 본 발명에 따른 인공눈은 특히 실내스키장에 도포하기에 적합하게 발명된 것으로서 (A) 셀룰로오즈; 및 (B) 폴리비닐 알코올, 말레인산 폴리머, 폴리 아크릴산염, 비닐 아세테이트 폴리머 및 코폴리머 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 중합체를 포함하며, 함수율이 50 내지 80%인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 인공눈의 경우, 함수율이 50% 미만이면 마찰력이 강하여 미끄럼이 발생하지 않아 스키의 원활한 활주를 방해하여 알파인 스키 기술을 구사할 수 없게 되고, 특히 인공눈 조성 내의 모노머 원료가 반응을 계속 이루게 되어 약 20~25%의 발열 반응이 일어나게 되는 문제가 있으며, 또한 함수율이 80%를 초과하게 되면, 모노머상이 겔 형상으로 콜로이드화되어 강도 유지가 되지 않아 형상이 무너지는 문제가 발생되어 사용할 수 없게 된다.First of all, the artificial snow according to the present invention is particularly suitable for application to indoor ski resorts, comprising: (A) cellulose; And (B) one or two or more polymers selected from polyvinyl alcohol, maleic acid polymer, poly acrylate, vinyl acetate polymer, and copolymer, wherein the water content is 50 to 80%. In the case of the artificial snow according to the present invention, when the moisture content is less than 50%, the friction is not so strong that it does not slip and thus prevents the smooth running of the skis, thereby making it impossible to use the alpine skiing technology, and in particular, the monomer raw material in the snow composition continues the reaction. When the water content exceeds 80%, the monomer phase colloids to a gel shape, and thus the strength is not maintained. There will be no.
또한 본 발명에 따른 인공눈 중 셀룰로오즈 (A)의 함량은 상기 (A) 및 (B)의 총 중량을 기준으로 50 ~ 70중량%인 것이 바람직한데, 셀룰로오즈의 함량이 70%를 초과하는 경우에는 마찰이 강하여 미끄럼에 방해가 되어 스키 활주를 원활하지 않게 하며, 셀룰로오즈의 함량이 50% 미만인 경우에는 인공눈 결정체가 깨져 스키활주 후 복원되지 않고 스키 플레이트에 압착되어 버리는 문제가 발생하게 된다.In addition, the content of cellulose (A) in the artificial snow according to the present invention is preferably 50 to 70% by weight based on the total weight of the (A) and (B), when the content of cellulose exceeds 70% The high friction prevents skids from slipping, and if the content of cellulose is less than 50%, snow crystals are broken and the ski plate is not compressed after skiing and is compressed.
본 발명에 따른 인공눈에는 셀룰로오즈를 포함하는 것이 가장 큰 특징이라 할 수 있으며, 이는 상기 (B) 중합체 혼합물의 음전위외 셀룰로오즈의 양전위에 의하여 스키 활주 후 급속한 전위이동에 의하여 인공눈이 복원되어 강도를 유지하게 되는 전위이동의 특성을 이용하기 위한 것이다.The artificial snow according to the present invention is characterized by including cellulose, which is the biggest feature, which (B) the artificial snow is restored by the rapid potential shift after ski skid by the positive potential of the cellulose in addition to the negative potential of the polymer mixture to increase the strength This is to use the characteristics of the potential transfer to be maintained.
본 발명에 따른 상기 인공눈은 상기 (B) 중합체에 파라핀계 왁스 및 황산나트륨을 더 포함할 수 있으며, 파라핀계 왁스 및 황산나트륨은 인공눈의 윤활성을 증가시키는 역할을 한다. 본 발명에 따른 인공눈의 평균입도는 100 내지 350 마이크론 정도인 것이 바람직하며, 이러한 평균입도의 비율이 80%이상을 유지해야 한다.The artificial eye according to the present invention may further include paraffin wax and sodium sulfate in the polymer (B), and paraffin wax and sodium sulfate serve to increase lubricity of the artificial eye. The average particle size of the artificial eye according to the present invention is preferably about 100 to 350 microns, and the ratio of the average particle size should be maintained at 80% or more.
본 발명은 또한 평균입도가 150 ~ 300 마이크론인 셀룰로오즈 (A)와 폴리비닐 알코올, 말레인산 폴리머, 폴리 아크릴산염, 비닐 아세테이트 폴리머 및 코폴리머 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 중합체 (B)를 혼합하여 교반하는 제1 단계; 제1 단계의 결과물 (C)의 중량에 대하여 약 50 내지 80중량%의 물을 혼합하는 제2 단계; 및 제2 단계의 결과물이 완전반응될 때까지 방치하여 인공눈을 수득하는 제3 단계를 포함하는 인공눈의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to an agent which mixes and stirs cellulose (A) having an average particle size of 150 to 300 microns with at least one selected from polyvinyl alcohol, maleic acid polymer, polyacrylate, vinyl acetate polymer and copolymer (B) Stage 1; A second step of mixing about 50 to 80% by weight of water relative to the weight of the resultant (C) of the first step; And a third step of obtaining artificial eyes by leaving the resultant of the second stage until complete reaction.
상기 제1 단계 이전에, 폴리비닐 알코올, 말레인산 폴리머, 폴리 아크릴산염, 비닐 아세테이트 폴리머 및 코폴리머 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 중합체 (B)에, 파라핀 왁스 및 황산나트륨을 혼합 및 교반한 후, 파라핀 왁스 및 황산나트륨이 상기 중합체 (B)에 완전히 흡착될 때까지 방치시키는 단계를 더 포함할 수도 있다. 상기 파라핀 왁스 및 황산나트륨은 인공눈의 윤활성을 더 크게 해주는 것으로, 20분 정도 안정화시키면, 상기 중합체에 파라핀 왁스 및 황산나트륨이 액체화되어 흡착된다. 이후 다시 50℃ 내지 55℃에서 저속으로 교반해줄 수도 있다. 교반후에는 냉각과정을 더 부가해 주어 원료 표면에 코팅과 흡입이 완전하게 될 수 있도록 한다. 상기 제조방법에서 사용되는 물의 온도는 18 내지 22℃인 것이 바람직하며, 23℃이상의 물은 코팅원료 보조제가 용해되어 분산되고 상층에 부유될 수 있어 사용해서는 안된다. 상기 셀룰로오즈(A)는 건식전기로에서 120 내지 125℃로 건조 및 분쇄한 후, 1차 30메쉬 2차 100메쉬로 여과하여 제조한다. 상기 혼합물이물과 충분히 반응하게 되면, 은빛 흰색의 인공눈을 얻을 수 있다.Before the first step, paraffin wax and sodium sulfate are mixed and stirred with one or two or more polymers (B) selected from polyvinyl alcohol, maleic acid polymer, polyacrylate, vinyl acetate polymer and copolymer, and then paraffin wax and The method may further include the step of leaving sodium sulfate completely adsorbed onto the polymer (B). The paraffin wax and sodium sulfate increases the lubricity of the eye, and when stabilized for about 20 minutes, the paraffin wax and sodium sulfate are liquefied and adsorbed onto the polymer. After that again may be stirred at 50 to 55 ℃ low speed. After stirring, additional cooling is added to ensure complete coating and suction on the surface of the raw material. The temperature of the water used in the manufacturing method is preferably 18 to 22 ℃, water of more than 23 ℃ should not be used because the coating material auxiliary is dissolved and dispersed and suspended in the upper layer. The cellulose (A) is prepared by drying and pulverizing at 120 to 125 ° C. in a dry electric furnace, followed by filtration with primary 30 mesh secondary 100 mesh. When the mixture is sufficiently reacted with water, silvery white snow can be obtained.
본 발명에 따른 인공눈 또는 상기 제조방법에 따라 제조된 인공눈은 실내스키장 도포용으로 특히 바람직하며, 종래 기술에서의 단점을 극복하여 0℃ 내지 55℃까지 넓은 온도범위에서 사용할 경우에도 인공눈 자체의 형상 및 기능을 그대로 유지할 수 있다. 본 발명에 따른 인공눈은 습도조절이 어려운 야외분사용으로는 적합하지 않으며, 실내스키장용으로 적합하다.The artificial snow according to the present invention or the artificial snow prepared according to the manufacturing method is particularly preferable for indoor skiing, and overcomes the disadvantages of the prior art even when used in a wide temperature range from 0 ℃ to 55 ℃ artificial snow itself The shape and function of can be maintained as it is. Artificial snow according to the present invention is not suitable for outdoor spraying difficult to control humidity, it is suitable for indoor skiing.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The following examples should not be construed as limiting the scope of the invention.
(실시예 1)(Example 1)
폴리비닐 알코올 80kg, 파라핀계 왁스 15kg, 황산나트륨 5kg을 혼합조에 투입한 후, 30℃에서 30분 동안 교반시킨 후, 상기 폴리비닐 알코올에 파라핀 왁스와 황산나트륨이 액체화되어 흡착될 수 있도록 20분간 안정시켰다. 이후 다시 50-55℃ 까지 온도를 상승시키면서 분당 50-60rpm의 저속으로 1시간동안 교반시켰다. 이후 1 -1.5시간동안 8-15℃로 냉각시켜 폴리비닐 알코올 원료와 파라핀계 왁스 및 황산 나트륨이 원료 표면에 완벽하게 코팅 및 흡입되도록 하여 주원료 혼합물을 준비하였다.80 kg of polyvinyl alcohol, 15 kg of paraffin wax, and 5 kg of sodium sulfate were added to a mixing bath, and then stirred at 30 ° C. for 30 minutes, and then stabilized for 20 minutes so that paraffin wax and sodium sulfate were liquefied and adsorbed onto the polyvinyl alcohol. After stirring for 1 hour at a low speed of 50-60rpm per minute while raising the temperature to 50-55 ℃ again. Thereafter, the mixture was cooled to 8-15 ° C. for 1-1.5 hours to prepare a main raw material mixture such that the polyvinyl alcohol raw material, paraffin wax and sodium sulfate were completely coated and sucked on the raw material surface.
150메쉬로 여과시킨 셀룰로오즈를 상기 주원료 혼합물에 혼합한 후, 50-60rpm으로 4시간동안 교반시켰다. 이때 셀룰로오즈의 중량비는 총 혼합물을 기준으로 60 내지 65중량%가 되도록 하였다. 교반시 온도는 23-28℃로 유지시켰다. 주원료 혼합물과 셀룰로오즈가 혼합된 용액 100kg을 취하여 물 60-65kg과 혼합하였다. 상기 물의 온도는 18 내지 22℃가 적당하다. 23℃이상 되는 물을 사용한 경우는 반응전 코팅 원료 보조제가 모두 용해되며 분산되어 기름때처럼 상층에 부유되는 문제가 발생하였다.Cellulose filtered with 150 mesh was mixed into the main raw material mixture and then stirred at 50-60 rpm for 4 hours. At this time, the weight ratio of cellulose was 60 to 65% by weight based on the total mixture. The temperature at the time of stirring was maintained at 23-28 ° C. 100 kg of the main raw material mixture and the cellulose mixed solution were taken and mixed with 60-65 kg of water. As for the temperature of the said water, 18-22 degreeC is suitable. In the case of using water of 23 ° C. or higher, all of the coating material auxiliary before the reaction was dissolved and dispersed, causing a problem of floating in the upper layer like oil.
원료와 물은 약 8 - 10분이 지난 후, 완전 반응이 일어나 은빛 흰색의 인공 눈이 되었다. 이는 무색 무취로 인체에 어떠한 자극도 일으키지 않았다.After about 8 to 10 minutes, the raw material and water were fully reacted to become silvery white artificial eyes. It is colorless and odorless and does not cause any irritation to the human body.
(실시예 2)(Example 2)
폴리비닐 알코올와 셀룰로오즈를 각각 30 중량%와 70중량%의 비율로 혼합한 후, 상기 실시예 1과 유사한 방법으로 함수율이 60~65%가 되도록 혼합하여 인공눈을 수득하였다.Polyvinyl alcohol and cellulose were mixed at a ratio of 30% by weight and 70% by weight, respectively, and then mixed in a manner similar to that of Example 1 such that the water content was 60% to 65% to obtain snow.
완성된 인공눈을 인공잔디 위에 분사용 원심 분리기를 사용하여 150rpm 정도의 속도로 회전 분사하였다. 분사후 스키 활주를 해본 결과, 마치 눈과 같은 촉감을 얻을 수 있었으며, 실제 눈보다 미끄럼이 2 내지 3배 좋았다. 또한 눈과 같이 뭉침이 가능하고 특정 형상의 조형물을 만드는 것도 가능했다.The completed snow was spun on the artificial turf using a centrifuge for injection at a speed of about 150 rpm. As a result of skiing after spraying, it was possible to obtain a touch like snow, and 2 to 3 times better sliding than actual snow. It was also possible to assemble like an eye and to create a specific shape sculpture.
본 발명에 따른 실시예에 따라 제조한 인공눈을 바닥면이 플라스틱인 인공잔디 또는 골프장의 푸른 잔디와 동일한 바닥면에 도포하여 사용할 수 있다.The artificial snow prepared according to the embodiment of the present invention can be used by applying to the same floor surface as the green grass of the artificial turf or golf course, the bottom surface is plastic.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 인공눈은 실제 눈과 같은 촉감과 실제 눈 보다 우수한 윤활성을 가질 뿐 아니라, 기존의 인공눈과 달리 뭉침이 가능하고 또한 온도 보완이 완벽하여 55℃까지의 온도에서도 사용할 수 있어 실내스키장에 도포하여 사용하는 데에 매우 효과적이다.As described above, the artificial eye according to the present invention not only has the same feel as the real eye and superior lubricity than the real eye, but also can be united unlike the existing artificial eye and can be used at temperatures up to 55 ° C. because the temperature is perfected. It is very effective to apply to indoor ski resort.
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